引力波检测器与升级技术的战斗中
栏目:专题报道 发布时间:2025-09-20 09:18
2015年9月14日,美国激光干涉仪引力波观测站(Ligo)首次直接看到“时空和时空的涟漪” - 引力波。这一发现不仅赢得了诺贝尔物理学奖,而且还在引力浪潮天文学开设了一个新季节。从那时起,科学家已经在整个引力波中确认了100多个事件,为观察宇宙现象(例如黑洞合并和中子星形碰撞)提供了新的窗口。本月,在引力波事件GW250114的帮助下,科学家们还确认了斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)在1971年建议的黑洞理论。根据英国自然网站,尽管观察到诸如浴场之类的探测器的准确性有所改善,但它们仍在挑战,例如苛刻的挑战和敏感性,并在挑战中挑战,并挑战了挑战,而HASSE则是挑战,而HASSER则是挑战,而HASSER则是挑战的,而HASS的挑战仍在挑战。不需要继续成为探索者ed。当前,爱因斯坦望远镜(ET),太空探测器(CE)和激光干涉仪太空天线(LISA)等项目处于现场选择或研发阶段。这些设备有望带来无人居住的科学成功。下一个代探测器每个都有自己的优势。 CE计划由美国引力浪潮研究团队建造。该结构类似于浴室,但臂长达40公里。 CE完成并进行进行后,预计每年将看到100,000个黑洞合并,几乎涵盖了整个宇宙历史上的引力波源,甚至是古老的星系形成了大量的恒星和黑洞,这些恒星和黑洞通常在100亿年前形成和结合。
ET是欧洲提出的第三代基础引力波观测站。它使用三个干涉臂产生等边三角形le。 CE频率的主要频率就像沐浴(约10-1000 Hz),而ET则将较低的频率限制扩展到1 Hz,因此它可以在与黑洞碰撞之前捕获动力学,并观察到结合较大的黑洞的过程。丽莎(Lisa)是一个基于空间的检测计划,由三颗卫星组成,用于产生一个巨大的等边三角形,长度为250万公里。丽莎(Lisa)专注于发现频率为0.1 millzz和1 Hz的低频引力波。丽莎卫星团队预计将于2035年成立。中国计划针对重力浪潮发现“ tianqin”和“ tai chi”的类似项目,预计将在1930年代使用。下一代重力检测器招募了许多现代技术,汇集了许多切割技术,从而显着提高了检测能力。首先是通过扩展长度来提高灵敏度干涉仪臂。较长的基准可以在低频引力波检测中实现更高的精度,从而大大扩大了明显信号的发生率。在降低热噪声方面,下一代检测器采用了高级玻璃涂料技术,包括离子束溅射无定形材料和晶体涂料材料,从而有效地提高了中等灵敏度和低携带带。同时,低温冷却技术极大地防止了玻璃中的热振动。音量压缩技术也起着关键作用。该技术通过在干涉仪中注入真空的压缩状态有效地阻止了信号频率处的体积噪声。经过15年的研究,麻省理工学院团队开发了“真空压缩机的量”,该量扩大了超过4亿光年的浴场检测距离。探索引力波的卓越性预计将提高50%。添加Ition,人工智能技术也受到重力波检测中的新动力的批评。 Google在意大利的“深思熟虑”,Bath和Gran Sasso Institute共同构成了“深度循环” AI系统,这可以有效地抑制观察系统中的噪声,提高控制的准确性,并稳定测量的基本组成部分。下一代重力波检测器将与潜在的挑战共存。下一代重力波检测器具有巨大的科学潜力,有望在探索早期宇宙,测试基本的物理理论和发展多通间的天文学时促进突破。这些探测器几乎可以观察到两个黑色孔的融合中的几乎所有事件,从而揭示了黑洞的形成和演变。他们还以难以控制的效率占领中子星,并将它们结合起来,以帮助科学家研究天文学的细节等现象,例如成千上万的新星和中微子喷气机。诸如CE Will Bumpalso之类的设备是一系列新的天体物理过程,从核心爆炸使超新星倒塌到中子星释放的正在进行的引力波,这大大扩展了人类对在极端条件下恒星进化和物质行为的认识。它们还可以提供更准确的宇宙扩展维度,尝试新的重力理论,甚至探索黑物体的奥秘。通过发现原始的引力波并在强大的重力场中验证了史密斯亲戚,这些探测器可以打开新物理的窗户。与电磁波和中微子天文台合作的多理智者的联合观察也将加深科学家对宇宙现象的理解,并将天体物理学推向新阶段。但是,这些探测器的建造仍然面临许多技术和财务挑战。噪音效果工程技术的Sion和准确性是主要的瓶颈,科学家需要开发更先进的激光系统,低温玻璃和极低的噪声环境。此外,土壤探测器需要避免地震区域并减少环境破坏,而丽莎(Lisa)等太空探测器则需要处理诸如发射卫星和轨道内维护等复杂项目。资金问题还提醒科学家。 ET和LISA等项目价值数十亿欧元,并且依靠跨国公司合作,这很难筹集资金并在全球范围内进行协调。更重要的是,这些探测器将开发非常多的数据,并应建立一个测量的高性能计算平台和高级算法,以实现实时处理和准确的信号审查。科学技术每日记者刘夏